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实 验 报 告

一、 数据记录和处理

1. 室温时各电池的电池电动势测定 T室温= 289.15K

表1 室温时各电池的电池电动势

E/V 电池 1 a b c d 2. 数据处理

（1）写出a、b、c、d各被测电池的表达式、电极反应和电池反应。 a. 电池的表达式：Hg│Hg2Cl2 (s)│KCl(饱和)‖AgNO3(0.0100 mol/L)│Ag 电极反应: Hg + Cl（饱和） + Ag = 1/2 Hg2Cl2 + Ag

负极：Hg + Cl（饱和）= 1/2 Hg2Cl2 + e 正极：Ag + e = Ag

b. 电池的表达式：Hg│Hg2Cl2 (s)│KCl(饱和)‖Q,QH,H+│Pt 电极反应: C6H4O2（醌）+ 2H+ + 2e- = C6H4(OH）2（氢醌）

负极：2Hg+ 2Cl - 2e→ Hg2Cl2

--

2

+

---- +

E/V 2 0.455027 0.200401 0.500438 0.443699 3 0.455097 0.199000 0.500513 0.443646 0.455317 0.200575 0.500416 0.443925 0.455827 0.202323 0.500298 0.444430 正极：Q + 2H+ 2e→ QH2

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+ -

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c. 电池的表达式：Hg│Hg2Cl2(s)│KCl(饱和)‖AgNO3(0.100 mol/L)│Ag 电极反应: Hg + Cl（饱和） + Ag = 1/2 Hg2Cl2 + Ag 负极：Hg + Cl（饱和）= 1/2 Hg2Cl2 + e 正极：Ag + e = Ag

d. 电池的表达式：Ag│AgCl (s)│HCl (0.1 mol/L)‖AgNO3(0.100 mol/L)│Ag 电极反应: Ag + Cl = Ag

负极：Ag + Cl - e→ AgCl

--

+

- +

---- +

正极：Ag + e→ Ag

（2）由电池（a）的电动势计算银电极电势。根据能斯特公式计算银电极的标准电极电势。与文献值比较，求相对误差（已知0.0100mol?kgAgNO3溶液的离子平均活度系数。饱和甘汞电极电势和银电极的标准电极电势文献值见附表9-17。 ??=0.90）

查附表9-17计算饱和甘汞电极的电极电势和银电极的标准电极电势：

?1+-

?饱和甘汞?0.24735 V

??Ag?Ag=0.80773 V

由E??Ag? ?Ag?Ag??饱和甘汞得：

Ag?0.70267 V

RT1?得?Ag?Ag lnF?Ag? 再由能斯特方程?Ag?Ag????Ag?Ag??Ag?Ag=0.70267 + 8.314*289.15/96500*ln(1/0.01) =0.81739 V

并计算银电极标准电极电势的相对误差：

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相对误差=(0.81739-0.80773)/0.80773*100%=1.20%

（3）由电池（b）的电动势求醌氢醌电极的电极电势和缓冲溶液pH。醌氢醌电极的标准电极电势见附表9-17。

根据缓冲溶液的浓度和醋酸的电离常数（查附表9-15），计算缓冲溶液pH的理论值，与上面用电动势法测得的pH相比较，求相对误差。已知25℃时0.1mol?dmNaAc的离子平均活度系数（??=0.791）。

查附表9-17计算醌氢醌电极的标准电极电势：

??Q?0.6994 – 0.00074*(t -25) = 0.70606 V QH2?3

由E??QQH??饱和甘汞得：

2?QQH=0.200575 + 0.24735=0.44793 V

2再由?QQH2??QQH2??RT1ln得缓冲溶液的pH F?H?pH = (0.70606 – 0.44793)*96500/8.314/2.303/289.15=4.50

根据缓冲溶液浓度和醋酸的电离常数（查附表9-15），计算缓冲溶液pH的理论值 查附表9-15得醋酸的电离常数Ka=1.745*10

-5

?再由

?pH?pKa?lg?HAc ?NaAcpH=-lg（1.745*10）- lg0.1/(0.1*0.791)= 4.656

-5

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